基于无人机航拍的公路图像拼接方法研究

doi:doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.10.011

计算机与现代化

基于无人机航拍的公路图像拼接方法研究

1.中设航空科技发展有限公司,江苏南京210014；2.南京航空航天大学计算机科学与技术学院，江苏南京211100

收稿日期:2016-08-04 出版日期:2016-10-15 发布日期:2016-10-14
作者简介:周敏（1976-），男，江苏南京人，中设航空科技发展有限公司高级工程师，研究方向：交通系统信息化；刘宁钟（1975-），男，南京航空航天大学计算机科学与技术学院教授，博士生导师，研究方向：数字图像处理，模式识别；王立春（1993-），男，硕士研究生，研究方向：数字图像处理。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（41301407）；江苏省自然科学基金资助项目（BK20130819）；江苏省交通厅2016年科技与成果转化项目《无人机技术在江苏公路信息化领域的应用研究》

Research on Stitching Method Based on UAV Aerial Image of Road

1. Nanjing ZhongShe UAV Science and Technology Development Co., Ltd, Nanjing 210014, China；

2. College of Computer Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 211100, China

Received:2016-08-04 Online:2016-10-15 Published:2016-10-14

摘要/Abstract

摘要：

随着公路建设的快速发展，利用传统人工查看的方式对公路标线以及公路基础设施的检测方法已不再适用。随着无人机航拍技术的成熟，利用无人机航拍图像对公路标线及基础设施进行查看分析

无疑是一种更好的检测方式。本文根据无人机航拍公路图像，提出一种针对无人机航拍公路图像进行拼接的优化方法。首先通过SURF特征检测方法提取公路图像关键点，然后利用BBF以及针对公路的优化

算法进行特征点匹配以及筛选，得到图像的变换矩阵，最后利用图像加权融合的方法对公路图像进行融合拼接，得到一条完整的公路图像。实验结果表明，该方法具有很好的适用性，可以很好地满足实

际使用的要求。

关键词: 无人机, 公路航拍图像, 图像拼接, 特征匹配, SURF

Abstract:

With the rapid development of the highway construction, using traditional artificial view to detect road marking and road infrastructure is no longer applicable. With

the mature of the UAV aerial technology, using UAV aerial to analyze the road infrastructure will undoubtedly be a better way of detection. In this paper, we mosaic the road

images taking by the UAV aerial, and propose a new optimization method. Firstly, we extract the road image point by the SURF method, and then we match and filter the feature

points by BBF algorithm and our optimization algorithm, finally we use image weighted method to mosaic the road images and get a whole highway image. The experimental results

show that the method has stronger applicability and generality, can meet the practical requirements.

Key words: UAV, highway aerial images, mosaic image, feature matching, SURF

中图分类号:

TP391.41

周敏1，刘宁钟2，王立春2. 基于无人机航拍的公路图像拼接方法研究[J]. 计算机与现代化, doi: doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.10.011.

ZHOU Min1, LIU Ningzhong2, WANG Lichun2. Research on Stitching Method Based on UAV Aerial Image of Road[J]. Computer and Modernization, doi: doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.10.011.

［1］侯舒维,郭宝龙. 一种图像自动拼接的快速算法［J］. 计算机工程, 2005,31(15):70-72.
［2］狄颖辰,陈云坪,陈莹莹,等. 无人机图像拼接算法综述［J］. 计算机应用, 2011,31(1):170-174.
［3］张东,余朝刚. 基于特征点的图像拼接方法［J］. 计算机系统应用, 2016,25(3):107-112.
［4］周定富,何明一,杨青. 一种基于特征点的稳健无缝图像拼接算法［J］. 测控技术, 2009,28(6):32-36.
［5］Wang Zelang, Yan Fanghua, Zheng Yayu. An adaptive uniform distribution SURF for image stitching［C］// International Congress on Image and Signal Processing. 2013:888-892.


［6］Brown M, Lowe D G. Automatic panoramic image stitching using invariant features［C］// IJCV. 2007:59-73.
［7］Lowe D G. Distinctive image features from scaleinvariant keypoints［J］. International Journal of Computer Vision, 2004,60(60):91-110.
［8］Bay H, Ess A, Tuytelaars T, et al. Speededup robust features (SURF)［J］. Computer Vision & Image Understanding, 2008,110(3):346-359.
［9］赵万金,龚声蓉,刘纯平,等. 一种自适应的Harris角点检测算法［J］. 计算机工程, 2008,34(10):212-214.
［10］史露,苏刚,韩飞. 基于SIFT和SURF图像拼接算法的改进算法［J］. 计算机应用与软件, 2013,30(6):72-74.
［11］刘奇,何明一. 基于SURF特征匹配的图像拼接算法［J］. 测控技术, 2010,29(10):27-31.
［12］胡同喜,牛雪峰,谭洋,等. 基于SURF算法的无人机遥感影像拼接技术［J］. 测绘通报, 2015(1):55-58.

［13］李小昌,朱丹. 采用尺度不变特征和区域选择的图像配准方法［J］. 红外与激光工程, 2012,41(2):537-542.
［14］Beis J S, Lowe D G. Shape indexing using approximate nearestneighbour search in highdimensional spaces［C］// Conference on Computer Vision & Pattern Recognition.

1997:1000-1006.
［15］赵向阳,杜利民. 一种全自动稳健的图像拼接融合算法［J］. 中国图象图形学报, 2004,9(4):417-422.
［16］Brown M, Lowe D G. Automatic panoramic image stitching using invariant features［J］. International Journal of Computer Vision, 2007,74(1):59-73.
［17］Mccartney M I, ZeinSabatto S, Malkani M. Image registration for sequence of visual images captured by UAV［C］// IEEE Symposium on Computational Intelligence for

Multimedia Signal and Vision Processing(CIMSVP ’09). 2009:91-97.

[1]	牛玉珩, 李永可, 陈燕红, 蒋平安. 基于改进SegFormer模型的棉田地表残膜图像分割方法[J]. 计算机与现代化, 2023, 0(07): 93-98.
[2]	刘军, 袁霖, 冯志尚, 张彪, 刘超. 面向无人机群组的高效愈合密钥管理方案[J]. 计算机与现代化, 2023, 0(06): 103-109.
[3]	杨宗月, 时正华. 四旋翼无人机非线性轨迹跟踪控制[J]. 计算机与现代化, 2023, 0(04): 95-100.
[4]	田小壮, 李松, 付国萍, 谭启昀, 单德帅, 王伟光, 王祝. 时间最优的无人机巡检避障路径规划[J]. 计算机与现代化, 2023, 0(03): 43-47.
[5]	杨旭朝, 雷志勇, 王娇娇. 基于局部重叠区域的无显著特征图像配准算法[J]. 计算机与现代化, 2023, 0(01): 24-29.
[6]	李四杰, 唐清善, 高英华. 基于GMS和改进最佳缝合线的视差图像拼接算法[J]. 计算机与现代化, 2022, 0(12): 95-101.
[7]	徐惠, 铁治欣, 舒莹. 基于特征匹配的快速降维排序搜索方法[J]. 计算机与现代化, 2022, 0(02): 85-91.
[8]	龙晶晶, 黄蕾, 苟文昱, 孟文浩, 李明峰, 陈福昌, 黄成, 何志民, 李燕, 林惠川. 无人机航拍辅助数字乡村微网站的设计与实现[J]. 计算机与现代化, 2021, 0(04): 48-52.
[9]	程吟轩, 周思源, 谭国平, 张芝, 詹佳俐. 基于空中智能表面的毫米波通信性能分析[J]. 计算机与现代化, 2021, 0(04): 68-73.
[10]	王瑾, 陈晓轩, 徐家利, 王德娟, 袁欢欢 . 一种基于SSEQ算法的低空无人机影像快速成图方法[J]. 计算机与现代化, 2021, 0(03): 122-126.
[11]	李睿, 商家赫. 改进的CamShift无人机目标跟踪算法[J]. 计算机与现代化, 2020, 0(11): 83-88.
[12]	潘卫军，陈佳炀，张智巍，张晓磊，刘铠源，王思禹. 管制空域内无人机与有人机侧向碰撞风险研究[J]. 计算机与现代化, 2020, 0(03): 1-.
[13]	肖支才，尹高扬，闫实 . 基于循环寻优RRT算法的无人机航迹规划[J]. 计算机与现代化, 2020, 0(02): 16-.
[14]	张勤1,2，贾渊1，王耀彬1. 基于稀疏特征点的零件图像拼接方法[J]. 计算机与现代化, 2019, 0(02): 19-.
[15]	周伟才1,黄翔翔2,刘丙财1,林国安1,裴慧坤1,江万寿2. 架空输电走廊地表三维重建网格中杆塔的剔除[J]. 计算机与现代化, 2019, 0(01): 108-.

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